74HC595数码管驱动开发

这个数码管是个通用性数码管，网上资料很多，拿来直接套就行。

本项目是通过一个595芯片控制两个数码管的显示，Q7为1时左边的数码管显示，为0时右边的数码管显示

不需要初始化，直接把IO口初始化下即可。

/*GPIO输出引脚*/
    gpio = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_14 | GPIO_PIN_15;//GPIO_PIN_13 | 
    gpio_mode_set(GPIOC, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, gpio);
    gpio_output_options_set(GPIOC, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, gpio);

//74HC595口线定义宏定义.当驱动74HC595引脚改变时,只需更改底层引脚宏定义即可
#define    LED595_DATA_PORT     GPIOC
#define    LED595_DATA_PIN      GPIO_PIN_9
#define    LED595_CLK_PORT      GPIOC
#define    LED595_CLK_PIN       GPIO_PIN_8
#define    LED595_LATCH_PORT    GPIOC
#define    LED595_LATCH_PIN     GPIO_PIN_10
//74HC595口线高低电平宏定义
#define    LED595_DATA_SET      gpio_bit_set(LED595_DATA_PORT,LED595_DATA_PIN)
#define    LED595_DATA_RESET    gpio_bit_reset(LED595_DATA_PORT,LED595_DATA_PIN)
#define    LED595_CLK_SET       gpio_bit_set(LED595_CLK_PORT,LED595_CLK_PIN)
#define    LED595_CLK_RESET     gpio_bit_reset(LED595_CLK_PORT,LED595_CLK_PIN)
#define    LED595_LATCH_SET     gpio_bit_set(LED595_LATCH_PORT,LED595_LATCH_PIN)
#define    LED595_LATCH_RESET   gpio_bit_reset(LED595_LATCH_PORT,LED595_LATCH_PIN)

                /*LED数码管显示        0     1    2   3     4      5        6    7    8      9    */
UINT8 led595displaycode[2][10] = {{0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF},//LEFT
                                  {0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F} //RIGHT
                                  };

BOOLEAN led595_flush_flag = FALSE;//数码管左右轮流显示

UINT8 led595_display_temp=0xff; 
UINT8 led595_display_buf[2]; //存放数码管左右显示的数据



/**
 *74HC595输出锁存 使能 
**/
void HC595_CS(void) 
{
    /**  步骤3：STCP产生一个上升沿，移位寄存器的数据移入存储寄存器  **/
    LED595_LATCH_RESET;   // 将STCP拉低
    delay_1us(1);           // 适当延时
    LED595_LATCH_SET;  // 再将STCP拉高，STCP即可产生一个上升沿
    delay_1us(1);
}

/**
  * @brief  将输入的数据输出到74HC595的引脚.
  * @param  Input 1 byte data.
  * @retval None.
**/
void HAL_LED595SendData(UINT8 OutData)
{
    UINT8 i; //发送数据时做循环使用临时变量
    for(i=0; i<8; i++) //将8位数据按位发送,先发送高字节后发送低字节
    {
        LED595_CLK_RESET;//时钟线低电平       
        
        if( (OutData & 0x80) == 0x80)//判断数据高低位
        {
            LED595_DATA_SET;                   //数据线高电平
        }
        else
        {
             LED595_DATA_RESET;          //数据线低电平
        }
        OutData = OutData << 1;         //数据左移1位
        
        LED595_CLK_SET;                 //时钟线高电平    
    }

    HC595_CS();//先把所有字节发送完，再使能输出    
}

//用户接口函数，提供用于数码管显示的接口
void LED595_dispaly(UINT8 Data)
{    
    if(led595_display_temp != Data)
    {
        led595_display_temp = Data;

        if(led595_display_temp<10)
        {
            led595_display_buf[0] = led595displaycode[0][0];
            led595_display_buf[1] = led595displaycode[1][led595_display_temp];
        }
        else
        {
            led595_display_buf[0] = led595displaycode[0][led595_display_temp/10];
            led595_display_buf[1] = led595displaycode[1][led595_display_temp%10];
        }
    }
}

//用于数码管的中断刷新显示
void led595_displayPro(void)
{
    if(led595_flush_flag)
    {
        HAL_LED595SendData(led595_display_buf[0]);
    }
    else
    {
        HAL_LED595SendData(led595_display_buf[1]);        
    }

    led595_flush_flag = !led595_flush_flag;
}

因为数码管是左右两个轮流刷的，刷其中一个的时候另一个会熄灭，需要将 led595_displayPro（）函数放在10ms的中断中进行高速刷新。10ms看起来很稳定，不会有闪烁的现象

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重新看了下数据手册，感觉以前的驱动还是不太好。

 这里可以看到，CLK_RESET紧接着就是 DATA_SET, 然后就是CLK_SET.

这里没有延时，CLK和DATA的保持时间全靠芯片的运行间隙。这也是为啥这个驱动没法开优化的原因。

因此需要添加延时

//用于数码管的中断刷新显示
void led595_displayPro( void )
{
    led595_flush_flag = !led595_flush_flag;

    LED595_CS1_RESET();
    LED595_CS2_RESET();

    delay_us(HC595_DELAY_CNT);

    HAL_LED595SendData( led595_display_buf[led595_flush_flag] );

    if ( led595_flush_flag )
    {
        LED595_CS2_SET();
    }
    else
    {
        LED595_CS1_SET();
    }
    delay_us(HC595_DELAY_CNT);

    return;
}


void HAL_LED595SendData( UINT16 OutData )
{
    for ( UINT8 i = 0; i < 8; i++ )                //将8位数据按位发送,先发送高字节后发送低字节
    {
        if ( ( OutData & ( 1 << ( 7 - i ) ) ) )//判断数据高低位
        {
            LED595_DATA_SET;             //数据线高电平
        }
        else
        {
            LED595_DATA_RESET;          //数据线低电平
        }

        LED595_CLK_SET;                  //时钟线高电平
        delay_us(HC595_DELAY_CNT); 
        LED595_CLK_RESET;//时钟线低电平
        delay_us(HC595_DELAY_CNT); 
    }

    HC595_CS();//锁存

    return;
}

这样修改后其波形稳定，然后

1、将工程的优化打开至 -O fast + LTO，

2、将 led595_displayPro 放置到task里执行

发现数码管还是无法正常刷新。

然后将数码管文件单独降低优化至 -O 1， 数码管工作正常

至此，先出个能稳定工作的版本。后续有时间再探究下为什么数码管还是优化敏感。猜测还是跟时间相关。